专利名称：一种提高含Ti耐蚀合金锻件抗腐蚀性能的锻造方法
技术领域：
本发明属于耐蚀合金锻造加工领域，具体涉及一种提高含Ti耐蚀合金锻件抗腐蚀性能的锻造方法。
背景技术：
耐蚀合金指高含Cr (17% 25%)、Ni (20% 50%)、Mo (2% 5%)的合金，其典型组织为全奥氏体组织。耐蚀合金的主要性能特点为合金含量耐各种介质和混合溶液的腐蚀,主要应用于耐腐蚀的工程装备中，如石油化工、烟气脱硫、煤化工、盐化工、油气田开采等管道、反应器、塔器等。耐蚀合金为提高工程应用性能通常会在合金中添加一定量的Ti，目的是使Ti与C结合，防止C与Cr、Fe等形成M (Cr、Fe) 23C6析出相,该相会大大降低合金耐腐蚀性能。目前含Ti耐蚀合金锻件多应用在腐蚀比较严重的工矿条件下，产品规格多、单品种批量小，多采用自由锻造方法锻造成型。一般工艺如下
将耐蚀合金加热至1180±20°C，在锻造设备上直接锻造成型，锻造至温度较低时，就回炉再次加热至1180±20°C，再出炉锻造，直到达到要求的尺寸为止。锻后将含Ti耐蚀合金锻件加热到TiC的形成温度进行稳定化处理。这时TiC形成在耐蚀合金的晶界上，相比形成M (Cr、Fe) 23C6而言，耐腐蚀性能有较大改善，在一定程度上解决了工程应用问题。但随着工业技术的发展，以前能源工业不加工的劣质原料，现在越来越成了主要原料，原料品质变差对工矿设备的腐蚀变的更加苛刻。在炼油设备中含硫化氢含量比较高。温度比较高时，这种在晶界形成的TiC会出现晶间腐蚀，导致工件逐渐失去强度而报废。
发明内容
本发明提出一种提高含Ti耐蚀合金锻件抗腐蚀性能的锻造方法，使其能克服目前含Ti耐蚀合金锻件TiC分布在晶界上这个缺点，通过控制含Ti耐蚀合金锻造过程中，最后两火次的加热温度和变形量，控制含Ti耐蚀合金锻件中TiC的形成和分布，使其弥散分布在材料机体中，提高含Ti耐蚀合金锻件的耐腐蚀性能，提高工程装备的使用寿命。本发明为完成上述发明任务采用如下技术方案
一种提高含Ti耐蚀合金锻件抗腐蚀性能的锻造方法，在自由锻锤上进行耐蚀合金的锻造成型；具体步骤如下
第一步
将耐蚀合金加热至1180±20°c保温时间彡2小时；终锻温度彡9000C ;锻造比彡2，该步骤的目的在于将耐蚀合金的铸态组织改变为锻态组织；
第二步
将耐蚀合金加热至1050±20°C，保温时间彡O. 5小时，终锻温度控制在90(T98(TC之间，锻造比> 1.5;该步骤的目的在于，在锻造过程中充分形成TiC。并充分进行再结晶，使锻造过程中形成的TiC在再结晶过程中部分分布在机体中，同时锻件初步锻造成型；第三步
将耐蚀合金加热至1000±20°C，保温时间彡O. 5小时，终锻温度控制在900°C以上，锻造比彡1. 2，锻造为成品，该工序目的在于，降低加热温度至TiC的形成温度，在该温度下上一步形成的TiC不会溶解，而在该温度下进行变形时，组织在锻造变形过程中发生再结晶，晶界重新分布，从而将上一步锻造时形成的TiC包裹在晶体内部，此加热制度与锻造变形的配合实现了 TiC在机体内部的弥散分布。本发明提出的一种提高含Ti耐蚀合金锻件抗腐蚀性能的锻造方法，含Ti耐蚀合金锻造加工时，采用逐步降低最后两火次加热温度，综合控制加热温度、变形量和终锻温度的匹配，生产出来的含Ti耐蚀合金锻件，TiC细小弥散分布在基体中，材料晶界纯净，提高了含Ti耐蚀合金锻件的耐腐蚀性能和工程装备的使用寿命。
图1是现有技术条件下，含Ti耐蚀合金中TiC的分布示意图。图2是采用本发明条件下，含Ti耐蚀合金中TiC的分布示意图。
具体实施例方式结合附图和具体实施例对本发明加以说明
采用“中频炉+A0D+ESR”三联工艺生产含Ti的N1-Fe-Cr-Mo合金，其化学成分为C O. 015% ；Si 0. 35% ；Mn :0. 8% ；S :0. 005% ；P :0. 030% ；Cr :22. 5% ；N1:36. 0% ；Mo :4. 5% ；Ti
0.71%，余量为Fe，钢锭规格为Φ 260mmX 810mm，从钢锭冒口端锯除IOOmm后，分别锯200mm长两件。所述N1-Fe-Cr-Mo合金为使用比较普遍的合金产品。在2吨自由锻锤上锻造成型。详细工艺如下
第一步
将规格为Φ260mmX 200mm耐蚀合金加热至1180±20°C ;保温2小时，出炉锻造。锻后尺寸为159*159*420mm四方。锻造比为2. 1，终锻温度为920°C。第二步
将规格为159*159*420mm的耐蚀合金锻坯回炉，加热温度1050±20°C，保温I小时，出炉锻造。锻后尺寸为130*130*630mm四方。锻造比为1. 5，终锻温度为920°C。第三步
将规格为130*130*630mm的耐蚀合金锻坯回炉，加热温度1000±20°C，保温I小时，出炉锻造。锻后尺寸为114*113*820mm四方。锻造比为1. 3，终锻温度为910°C。第四步
锻后工件按照正常程序进行稳定化退火；将锻后工件置入退火炉中，960°C ±10°C保温3小时，出炉水冷，工件冷至100°C以下出水。对工件进行组织分析，晶界上纯净，无链状分布的TiC存在于晶界上，TiC已经弥散分布在耐蚀合金的金属基体中。
权利要求
1.一种提高含Ti耐蚀合金锻件抗腐蚀性能的锻造方法，其特征在于在自由锻锤上进行耐蚀合金的锻造成型；具体步骤如下 第一步 将耐蚀合金加热至1180±20°c保温时间彡2小时；终锻温度彡9000C ;锻造比彡2，该步骤的目的在于将耐蚀合金的铸态组织改变为锻态组织； 第二步 将耐蚀合金加热至1050±20°C，保温时间彡O. 5小时，终锻温度控制在90(T98(TC之间，锻造比> 1.5 ;该步骤的目的在于，在锻造过程中充分形成TiC，并充分进行再结晶，使锻造过程中形成的TiC在再结晶过程中部分分布在机体中，同时锻件初步锻造成型； 第三步 将耐蚀合金加热至1000±20°C，保温时间彡O. 5小时，终锻温度控制在900°C以上，锻造比彡1. 2，锻造为成品，该工序目的在于，降低加热温度至TiC的形成温度，在该温度下上一步形成的TiC不会溶解，而在该温度下进行变形时，组织在锻造变形过程中发生再结晶，晶界重新分布，从而将上一步锻造时形成的TiC包裹在晶体内部，此加热制度与锻造变形的配合实现了 TiC在机体内部的弥散分布。
全文摘要
本发明属于耐蚀合金锻造加工领域，公开一种提高含Ti耐蚀合金锻件抗腐蚀性能的锻造方法，在自由锻锤上进行耐蚀合金的锻造成型；具体步骤如下第一步将耐蚀合金加热至1180±20℃保温时间≥2小时；终锻温度≥900℃；锻造比≥2；第二步将耐蚀合金加热至1050±20℃，保温时间≥0.5小时，终锻温度控制在900~980℃之间，锻造比≥1.5；第三步将耐蚀合金加热至1000±20℃，保温时间≥0.5小时，终锻温度控制在900℃以上，锻造比≥1.2，锻造为成品。本发明采用逐步降低最后两火次加热温度，综合控制加热温度、变形量和终锻温度的匹配，生产出来的含Ti耐蚀合金锻件，TiC细小弥散分布在基体中，材料晶界纯净，提高了含Ti耐蚀合金锻件的耐腐蚀性能和工程装备的使用寿命。
文档编号C22F1/18GK103014575SQ201210570729
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者杨俊峰, 宁天信, 范芳雄, 李墨, 王新鹏 申请人:洛阳双瑞特种装备有限公司